為滿足汽車、飛機結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量輕、成本低和具有高安全性的要求,需要新的制造工藝。相比傳統(tǒng)鑄鍛焊等成形工藝技術(shù),內(nèi)高壓成形工藝具有結(jié)構(gòu)輕量化的核心技術(shù),并且模具成本低、成形件結(jié)構(gòu)強度和剛度高、避免二次再加工和報廢率低等優(yōu)點。本文首先利用有限元數(shù)值模擬軟件Dynaform,對模具的過渡圓角半徑大小、摩擦系數(shù)、內(nèi)壓力和軸向進給量的匹配加載方式和平衡沖頭的進給等,影響T型三通管內(nèi)高壓成形的主要工藝參數(shù)進行成形結(jié)果分析,發(fā)現(xiàn)T型三通管內(nèi)高壓成形件,支管管壁頂部最薄,直管兩端壁厚最大,直管壁厚增厚率由管材兩端向中心不斷減小,壁厚分布不均勻。在滿足三通管成形壁厚均勻化的前提下,應(yīng)選擇過渡圓角半徑較大的模具進行試驗。盡量降低摩擦系數(shù),加強管件材料流動。對于內(nèi)壓加載與軸向進給加載軌跡,本文給出4種加載軌跡,綜合極限壁厚和支管高度,最終確定使用在初始內(nèi)壓為一定值時,再開始軸向進給的多線性加載路徑。平衡沖頭上升速度應(yīng)略快于支管成形速度,保證沖頭與支管頂部相對接觸。然后,根據(jù)綜合選擇出的加載路徑方案,將加載路徑上的各點與摩擦系數(shù)作為可能影響壁厚增厚率和減薄率的影響因子,利用正交實驗設(shè)計和極差分析,將各成形工藝參... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

內(nèi)高壓成形零部件在汽車上的部分應(yīng)用

圖 1-2 空心雙拐曲軸材內(nèi)高壓成形技術(shù)特點內(nèi)高壓成形由于其輕量化這一優(yōu)點，更是廣泛用于航空航天及高強度鋼及各種復(fù)合材料，讓材料輕量化，更利用內(nèi)高壓成形使得結(jié)構(gòu)件以空心代實心、以變截面代等截面、以封閉界面代量化。經(jīng)研究表明，在航天航空行業(yè)，對標定的減重指標，可料減輕三分之二的重量，約三分之一的減重目標則由結(jié)構(gòu)的輕行業(yè)，由于受到成本限制，與航空航天行業(yè)不同，在材料一合理的輕體結(jié)構(gòu)來降低構(gòu)件的重量。而且內(nèi)高壓成形還可以一長度變化的變截面或變軸線管件，如從最初始截面為圓形的管形、矩形和梯形等其他異型封閉界面。傳統(tǒng)的沖壓、焊接工藝，管材內(nèi)高壓成形有下列優(yōu)點[1]，[11]-[1低管件質(zhì)量，節(jié)約毛坯材料

（c）成形、整形階段 （d）取料階段圖 2-1 內(nèi)高壓成形過程示意圖2.2.2 內(nèi)高壓成形件分類現(xiàn)今，為制造更為復(fù)雜的封閉空心截面零件，傳統(tǒng)工藝已經(jīng)不能滿足結(jié)構(gòu)計的需求。內(nèi)高壓成形正是為了解決這一困境提出的新成形方法，內(nèi)高壓成形主要分為三大類，變徑管、多通管及變曲軸線異型截面管[37]-[39]，如圖 2-2 所示其中，多通管以 T 型管、Y 型管及 X 型四通管等為主；異型截面管的中心軸是通常為二維或三維曲線，需要對管件進行預(yù)成形，使得截面變形變化較大的分得到充分補料，典型截面形狀為梯形、矩形和橢圓形。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]空心雙拐曲軸加載路徑優(yōu)化與成形規(guī)律[J]. 郭群,陶杰,靳凱,李經(jīng)明,趙長堅,萬柏方,郭訓(xùn)忠.  精密成形工程. 2016(06)
[2]飛行器主承力結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計[J]. 劉源,肖任勤,韓德東,郭輝榮.  光學(xué)精密工程. 2015(11)
[3]內(nèi)高壓成形制備6063鋁合金異形管件的壁厚分布及尺寸精度[J]. 蔡洋,劉強,王小松,苑世劍.  中國有色金屬學(xué)報. 2015(09)
[4]北美之行壓力順序液壓成型掀起汽車生產(chǎn)革命[J]. 王怡潔.  汽車與配件. 2012(53)
[5]空心變截面構(gòu)件內(nèi)高壓成形工藝與裝備[J]. 苑世劍,韓聰,王小松.  機械工程學(xué)報. 2012(18)
[6]內(nèi)高壓成形理論與技術(shù)的新進展[J]. 苑世劍,何祝斌,劉鋼,王小松,韓聰.  中國有色金屬學(xué)報. 2011(10)
[7]管材內(nèi)高壓成形技術(shù)的研究進展[J]. 徐明達,代宇春,趙立偉.  鍛壓裝備與制造技術(shù). 2009(03)
[8]有限元法的基本思想與發(fā)展過程[J]. 魯建霞,茍惠芳.  機械管理開發(fā). 2009(02)
[9]通過預(yù)成形降低內(nèi)高壓成形壓力的機理分析[J]. 苑世劍,劉鋼,韓聰.  航空材料學(xué)報. 2006(04)
[10]我國內(nèi)高壓成形技術(shù)現(xiàn)狀與進展[J]. 苑世劍.  鍛壓技術(shù). 2004(03)

碩士論文
[1]LF2M鋁合金T型三通管內(nèi)高壓成形影響因素研究[D]. 包文兵.南昌航空大學(xué) 2017
[2]基于管件液壓成形技術(shù)的汽車結(jié)構(gòu)輕量化研究[D]. 徐鳴濤.南昌大學(xué) 2016
[3]基于響應(yīng)面法的車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲控制研究[D]. 周萍.湖南大學(xué) 2011
[4]多通管液壓脹形工藝仿真及成形控制模式研究[D]. 翟江波.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[5]三通管液壓成形技術(shù)有限元模擬及工藝分析[D]. 李樂.重慶大學(xué) 2004



本文編號：2970891